SGC Rapport 265 Skyddsavstånd inom biogasanläggningar (Safety ...

SGC Rapport 2012:265
A.5 Jetflamma (fri cirkulär jet i stagnant medium)
Storleken på en jetflamma styrs av källstyrkan, Q (kg/s) och dragkraften F (N) i
jetstrålen. Dessa bestäms i enlighet med avsnitt xx. Jetflammans längd, L f (m), och
diameter, d f (m), bestäms genom att beräkna avståndet till stökiometrisk koncentration
med följande ekvationer [20]:
L
f
5,95Q
1
[5.1]
F Y
a
stök
d
0 , 15
[5.2]
f
L f
där:
Y = stökiometrisk koncentration för metangas (0.094 kg/kg) 4
stök
a = luft densitet (1.2 kg/m 3 )
Q = källstyrka (kg/s)
F = dragkraften (N) i jetstrålen
Värmestrålningen per ytenhet från jetflamman jämställs med den dubbla strålningen
per ytenhet från flamman i en icke sotande pölbrand (propan) med diametern 1m.
Strålningen per ytenhet beräknas enligt följande, där fysikalisk data för propan är
hämtad från [20]:
P
0,35 b´
h
c
[5.3 ]
1 4h
f
/ d
f
b’ = Förbränningshastighet per ytenhet = 0,13 kg/m 2 s
h c = Energivärde = 46,5 MJ/kg
d f = Diameter = 1 m
h f = Flamhöjd (1m diameter)= 5,16m
Strålningen per ytenhet blir enligt ovan 98 kW/m 2 . Eftersom formlerna ovan inte
egentligen är avsedda för jetflammor så skall värdet dubbleras enligt FOA handboken
[20]. Strålningen från flammorna blir då cirka 196 kW/m 2 .
A.6 Spridningsberäkning jetmodell (fri cirkulär jet i medvind)
För spridningsberäkningar används modell för fri cirkulär jet i medvind. Källmodellen i
avsnitt xx används för att bestämma källstyrkan, Q (kg/s) och dragkraften F (N) i
jetstrålen.
Beräkningarna genomförs för att bestämma avståndet till nedre
brännbarhetsgränsen långs jetstrålens centrumlinje. Beräkningarna genomförs för
biogas innehållande 65% metan. Avståndet (x) till nedre brännbarhetsgränsen (Y 2 )
beräknas med följande uttryck [20]:
4 Baserat på stökiometrisk koncentration för metangas vid 0.095 volymandelar, enligt [20].
Svenskt Gastekniskt Center AB, Malmö – www.sgc.se 61